[实用新型]径向流驱替模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱替模拟装置，特别是关于一种用于模拟注水井注入过程中储层堵塞状况的径向流驱替模拟装置。

背景技术

对于天然能量不足的油田，开发进入中后期时，为保障油田的开发效果，需采取一定的措施对地层能量进行补充。利用注水井进行“以水驱油”是实现这一目的的重要手段。因受注水水质、地层结垢等因素的影响，目前很多注水井在注水过程中出现了比较严重的地层堵塞问题，导致井口注入压力升高，注水量下降，配注指标难以实现，造成地层能量亏空，影响了油田的正常生产。

为保障注水井的有效注入，常规做法是对注水井进行定期酸化作业，以解除地层堵塞。然而，常规酸化作业不能够从根本上解决注水井堵塞的问题，随着酸化作业轮次的增多，酸化有效期会逐渐变短，并且频繁的酸化作业会严重影响平台的正常生产。因此，有必要对注水井的注入能力和堵塞机理进行系统的研究，为注水井的长效解堵提供指导。传统方法采用物模或者数模手段来研究注水井的堵塞机理，并对堵塞半径进行模拟和预测。但是，传统方法所采用的一维线性流短岩心驱替设备无法模拟三维径向流驱替过程，其试验过程与实际注水作业差别较大，对于判断因注水水质造成的污染半径指导意义较差。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够对不同注水制度和注水水质进行模拟并对驱替全过程中注水压力、注水量和岩心渗透率进行测量的三维径向流驱替模拟装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种径向流驱替模拟装置，其特征在于，它包括：一扇形型腔，其由两肋板、一扇板、一底板和一盖板围成，所述扇形型腔内部填充有砂体，所述盖板与两所述肋板、所述砂体之间设置有一密封垫，所述底板与两所述肋板、所述砂体之间设置有另一密封垫，在位于两所述肋板外部的连接处设置一注入阀门，在位于两所述肋板内部的连接处设置一与所述注入阀门相连通的筛管，在所述扇板的外侧沿其弧长方向间隔设置多个与所述扇形型腔内部连通的出水嘴，在所述扇形型腔内设置一与所述扇板贴合的筛网，在所述扇形型腔的外部设置一储液桶，各所述出水嘴通过管路和一出口流量计与所述储液桶连接，所述储液桶的底端装有一计量天平，在所述盖板的顶面设置有一平衡压加压阀，所述平衡压加压阀的出口通过一贯穿所述盖板的导管连通至密封垫处，在所述底板的底面沿所述扇形型腔的等分线间隔设置多个贯穿所述底板伸入砂体的导压管，且相邻两所述导压管之间的间隔由所述扇形型腔的圆心向外依次增大，每一所述导压管的底部分别连接有一测压传感器；一计量泵，其进口通过管路并联连接三个工作液容器，其出口连接一注液总管，所述注液总管末端设置一三通接头，所述三通接头的一个出口通过管路连接所述注入阀门，所述三通接头的另一个出口通过管路连接所述平衡压加压阀，在所述三通接头与所述注入阀门之间的管路上设置有一压力计，在所述三通接头与所述平衡压加压阀之间的管路上连接有一泄压阀，在所述注液总管上连接有一储能器和另一泄压阀，在所述扇形型腔盖板顶端设置有另一压力计，所述另一压力计的测量端贯穿所述盖板后与所述密封垫接触；以及一数据采集及控制系统，其分别电连接所述出口流量计、所述计量天平以及各所述测压传感器。

所述扇形型腔的扇形圆心角为45°～360°，所述平衡压加压阀设置在所述盖板的等分线上，并靠近盖板4的形心。

所述扇形型腔的扇形圆心角为90°。

所述盖板和底板通过多个均匀分布在盖板边缘且位于所述扇形型腔外部的螺栓垂直拉紧，以固定在所述扇形型腔上；所述导压管的顶部设有一防堵滤网。

所述计量泵电连接一变频器，所述变频器电连接一控制器，在所述注液总管靠近所述计量泵的出口处设置一压力传感器，所述压力传感器电连接所述控制器，所述控制器还电连接所述数据采集及控制系统。

所述底板的底面设置一承重万向轮和两定向轮，所述承重万向轮和两所述定向轮呈三角形分布，且所述承重万向轮靠近所述底板的扇形圆心并位于等分线上；所述盖板顶面设置两个或两个以上吊钩，在所述肋板和扇板上分别设置至少一个的吊钩。